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新机遇!中国海洋能发展概述

作者:admin 时间:2017-06-21 14:42 来源:中国海洋报 点击:次 字体大小:

5月25日~26日,第六届中国海洋可再生能源发展年会暨论坛在广东珠海召开,来自国家海洋局、中国海洋工程咨询协会、中国科学院、中国长江三峡集团以及清华大学等单位的代表共200余人参加了会议。


中国海洋可再生能源发展年会暨论坛作为国内海洋能领域的一项常态化盛会,已连续举办了6届,逐步成为国内海洋能领域极具影响力的专业交流沟通平台,推动了我国海洋能产业的快速发展。

海洋能年会:分享交流前沿技术的平台


海洋能作为战略性资源得到国际社会普遍认同,无论是承担更多碳减排责任的传统海洋强国,还是能源需求增长迅速的新兴国家,抑或是受全球变暖威胁的小岛屿发展中国家,都对海洋可再生能源的开发利用表现出浓厚兴趣。


中国海洋能资源可开发量丰富,因地制宜开发海洋能,可切实解决海岛发展、海上设备运行、深远海开发等用电用水需求问题,对于维护国家海洋权益、保护海洋生态环境、拓展发展空间具有战略意义。


海洋能年会举办的初衷是什么?中国海洋工程咨询协会会长周茂平认为,海洋能作为一项新兴事业,加强沟通与交流至关重要。通过年会这个平台,政府部门带来了发展思路,专家学者交流分享前沿技术,产业部门可以获得大量信息。与会者共聚一堂,深入交流,集思广益,为促进我国海洋能发展发挥了“智库”作用。


2012年4月11日~12日,在北京召开的第一届年会暨论坛,以“机遇与挑战,我国海洋能发展展望”为主题,200多位业内专家围绕海洋能政策与规划,海洋能技术研究、应用与示范,推动海洋能产业化3个版块,开展了讨论交流。2013年5月17日,在广州召开的第二届年会暨论坛以“开拓与创新——蓝色能源之路”为主题,来自17个国家的19位特邀外籍专家、280余名业内学者参加了论坛。2014年5月28日,在黑龙江哈尔滨召开的第三届年会暨论坛,226名专家学者以“突破技术,打造装备,推进蓝色能源产业”为主题,进行了深入交流。2015年5月28日,在山东威海召开的第四届年会暨论坛,以“规划布局、提升规模,催生蓝色能源亮点”为主题,分享了4篇主旨报告,分别以海洋能战略及规划、海洋能技术及装备、海洋能支撑平台及标准化3个主题版块开展了互动交流,吸引了200多位代表参会。2016年5月6日~7日,在浙江舟山召开的第五届年会暨论坛,围绕“提高装备技术成熟度、推进海洋能应用示范”主题,设置了中外海洋能技术及装备、海洋能应用、海洋能经验交流3个主题版块,270名专家学者参加了论坛讨论。今年,在珠海召开的第六届年会暨论坛,围绕“创新与超越——中国海洋能发展新机遇”主题,设置了潮汐能及潮流能开发利用、波浪能及其综合利用、一带一路与国际合作3个主题版块。


6年来,海洋能年会暨论坛紧扣海洋能产业发展的时代脉搏,聚焦海洋能发展的时代主题和热点问题,成为我国权威的海洋能政策、法律法规以及最新技术及产业发展信息交流平台,促进了企业、科研院所在战略层面上实现产学研用合作,为促进我国海洋能产业发展提供了全面、有力的技术保障。

技术研发:实现从“跟跑”到“并跑”的跨越


国家海洋局科学技术司司长曲探宙在第六届海洋能年会暨论坛上表示,与世界先进水平相比,我国海洋能技术整体水平已经实现了从“跟跑”到“并跑”的跨越。


一是发布海洋能规划,绘就“十三五”发展蓝图。2016年,国家海洋局编制印发了《海洋可再生能源发展“十三五”规划》。这是我国第一个指导海洋能发展的5年规划,抓住国家“十三五”规划关于发展可再生能源、推动能源结构优化升级以及海洋能作为战略性新兴产业的重要方向的战略机遇,瞄准国际竞争的制高点,加快我国海洋能技术的商业化进程。


二是攻克海洋能技术,赶超国际海洋能先进水平。一年来,我国海洋能技术取得了可喜的进展,向装备化、实用化迈出了坚实的步伐,在国际海洋能舞台上占据了一席之地。潮流能技术率先实现了“弯道超车”。浙江联合动能公司开发的3.4兆瓦大型潮流能发电机组首批1兆瓦模块于舟山海域并网发电,使我国成为世界第3个实现兆瓦级潮流能并网发电的国家,该成果被评为“2016年十大海洋科技进展”。浙江大学潮流示范电站稳定运行时间和能源转化效率等指标达到国际先进水平。波浪能技术迅速走向成熟。广州能源所研制的波浪能装置总装机提升至260千瓦,并于今年4月实现了上岸并网,这是我国波浪能发电首次真正走入百姓家庭。此外,在温差能发电等方面也取得了一些突破。


三是建立支撑服务体系,服务海洋能产业发展。迄今最为全面详尽的《中国海洋能近海重点区资源分布图集》编印完成,海洋能开发活动将有据可依、有图可查。海洋能研发、设计、示范、测试、施工、运维等上下游机构,向山东、浙江、广东等省区集聚的态势正在形成。以试验场为代表的支撑服务体系建设,始终是海洋能发展布局的重点。海洋能海上试验场分别对潮流能和波浪能发电机组开展了现场测试服务,自主海洋能发电的测试方法和标准体系正逐步建立,海洋能室内综合测试平台已投入使用,为加速海洋能技术的成熟提供了有力支撑。

国际合作:积极参与世界海洋能发展计划


2001年,为了更好促进海洋能研究、开发与利用,引导海洋能技术向可持续、高效、可靠、低成本及环境友好的商业化应用方向发展,国际能源署实施了海洋能系统技术合作计划,目前共有25个成员国加入。自从2011年我国由国家海洋技术中心作为缔约机构加入协议,为履行成员国“海洋能系统信息回顾、交流与宣传”的职责,定期发行“海洋可再生能源开发利用动态简报”,宣传国内外海洋能发展动态。


目前,海洋能系统技术合作计划共有9个在研任务组,围绕国际海洋能领域热点问题组织成员国开展研究工作。其中,国家海洋技术中心牵头承担了第11任务组中的“温差能潜在资源评价”子任务。


今年4月10日~11日,第32次执委会会议在摩纳哥召开,来自加拿大、中国、法国等16个成员国和澳大利亚、智利2个观察员国的27名代表参会。由国家海洋局科学技术司副司长辛红梅、国家海洋技术中心副主任夏登文等3人组成的中国代表团就国家海洋技术中心牵头承担的子课题“温差能潜在资源评价”,向大会作了汇报。

“十三五”:推进从“能发电”向“稳定发电”转变


目前,全球海洋能开发热潮的兴起推动了海洋能商业化进程。我国建设海洋强国战略全面实施,海洋能开发大有可为,“一带一路”建设的不断深入,更拓展了海洋能发展空间。


在《海洋可再生能源发展“十三五”规划》《可再生能源发展“十三五”规划》《“十三五”国家科技创新规划》《“十三五”海洋领域科技创新专项规划》的指导下,“十三五”时期,我国将坚持技术自主创新,夯实海洋能基础研究,加速提高海洋能装备技术成熟度,推进海洋能工程化应用,实现海洋能装备从“能发电”向“稳定发电”转变,推动我国海洋能技术产业化进程。


紧盯海岛开发、海水养殖、仪器供电等目标领域,推进海洋能工程化应用。重点提高海洋能装置转换效率,降低建造和运行成本,提升可靠性、稳定性及可维护性,推进装备产品化。在边远海岛供电、深海网箱养殖、海洋牧场建设、海洋观测仪器能源供给等目标领域,开展海洋能发电系统研发和应用。加快建设潮汐能、潮流能、波浪能示范基地建设,推进海洋能工程化应用。


同步推进关键技术创新与基础研究能力提升。以单机500千瓦潮流能机组、单机100千瓦波浪能发电装置、50千瓦温差能综合利用技术为重点,加强技术创新,发展适合我国海洋能资源特点的高效能量转换新技术、新方法,充分发挥企业在技术创新体系中的主体地位,推进我国海洋能技术产业化进程。


加快公共服务平台和标准体系建设。加快建设海上试验、实验室模拟、资源数据平台相结合的国家海洋能公共服务平台,尤其是建成国家海洋能试验场并业务化运行,满足自主研发的海洋能装备海上测试等需求,支撑海洋能技术工程化应用。健全海洋能开发利用标准体系,统筹推进技术、标准、产业协同创新。鼓励制定海洋能团体和企业标准。推进国际标准向国内标准转化,推动中国海洋能标准走出去。参照国内外可再生能源检测认证体系,逐步建立我国海洋能发电装置检测认证体系。

国际海洋能技术进展显著


近年来,随着英国、美国等海洋强国持续加大海洋能技术研发力度,大型跨国能源和制造业巨头也开始进军海洋能领域,国际海洋能技术取得了一系列重要进展:世界最大的潮汐电站装机达254兆瓦,潮流能发电场(总装机398兆瓦)一期工程已建成6兆瓦,多个波浪能发电技术(最大1兆瓦)已示范运行多年,温差能发电及其综合利用即将开展兆瓦级工程建设,海洋能技术在边远海岛、深远海、海底等的供电及综合利用逐步成为现实。

潮流能:迈向商业化应用


在潮流能技术方面,目前国际上已有数个单机兆瓦级机组实现并网,也有单机百千瓦级机组实现并网。对于潮流能资源丰富海域,研发布放兆瓦级机组可有效降低单位发电成本。百千瓦级机组既适合于浅水区安装,又可在短期内实现潮流能发电阵列的应用,降低整个发电场成本。

 

2015年9月,荷兰布放了1.2兆瓦潮流能发电阵列,为1000户居民提供电力,成为国际上首个并网运行的潮流能发电阵列。2016年11月,英国一潮流能发电场6兆瓦发电阵列并网发电,截至2017年3月末,累计发电400兆瓦时,满足了1250个英国家庭用电。这两个项目的成功并网发电,标志着国际潮流能技术迈向商业化应用。


近年来,美国GE公司、法国DCNS公司、EDF公司等国际知名公司也纷纷进入潮流能领域,国际潮流能技术商业化进程进一步加快。

波浪能:技术处于示范运行阶段


目前,全球虽然有不少波浪能发电装置进行了长期海试,但波浪能技术基本处于示范运行阶段。在恶劣环境下,波浪能发电装置的生存性、长期工作的可靠性、高效转换能力等关键技术问题仍有待突破。同时,波浪能发电现有装置基本安装在近岸海域运行,如西班牙穆特里库波浪能电站,装机296千瓦,2012年运行以来,年均发电40兆瓦时,尚未到波浪能资源更好的离岸6公里外开展示范运行。


2004年和2009年先后实现并网的英国海蛇波浪能装置、“牡蛎号”波浪能装置,由于技术问题迟迟未能商业化。至今十几年,这些项目积累了大量的海试经验,对其他波浪能装置研发具有重要借鉴意义。

温差能:进入兆瓦级电站建设阶段


近年来,日本、美国、印度等国家建造了几个百千瓦级温差能发电及综合利用示范电站,取得了较好的运行效果,为兆瓦级电站建造积累了重要经验。法国、美国、韩国等国家启动了兆瓦级温差能电站建设。


2015年8月,美国100千瓦闭式循环海洋温差能转换装置在夏威夷自然能源实验室启动,成为美国首个并网的温差能电站,可满足120户家庭年用电需求。2013年,日本在冲绳的久留岛建成了50千瓦示范电站,为温差能技术商业化奠定了基础。2012年,印度在米尼科伊岛建造了日产淡水约100吨的温差能海水制淡示范电站,韩国海洋科学与技术研究所于2013年建成了20千瓦温差能试验电站,法国DCNS公司正在塔希提开展10兆瓦温差能电站建设可行性研究。


总体来看,国际温差能技术仍处于核心技术突破阶段,其冷水管技术、平台水管接口技术、热力循环技术以及整体集成技术等方面仍存在一定问题。温差能发电要突破高发电成本的制约,需要向10兆瓦甚至百兆瓦电站规模发展。

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